омп'ютерн≥ науки > ≤нтерфейс IDE (Integrated Drive Electronics)

—учасн≥ реал≥зац≥њ ATA/IDE

«апропонований наприк≥нц≥ 80-х рок≥в ≥нтерфейс ATA (AT Attachment), в≥домий також за назвою IDE (Integrated Drive Electronics) дуже швидко завоював широку попул¤рн≥сть серед виробник≥в ≥ користувач≥в персональних комп'ютер≥в. ќсновними причинами швидкого ≥ широкого поширенн¤ нового ≥нтерфейсу послужили невисока ц≥на пристроњв, простота њхньоњ установки й експлуатац≥њ, а також високий р≥вень сум≥сност≥ пристроњв IDE. —пециф≥кац≥¤ ј“ј уступаЇ по швидкост≥ обм≥ну з дисками ≥ р¤ду ≥нших параметр≥в ≥нтерфейсу SCSI, однак дл¤ б≥льшост≥ користувач≥в продуктивн≥сть в≥д≥граЇ меншу роль, у пор≥вн¤нн≥ ≥з сум≥сн≥стю, простотою ≥ варт≥стю пристроњв.

ќбмежен≥сть ј“ј

ѕерв≥сна верс≥¤ стандарту IDE забезпечувала можлив≥сть п≥дключенн¤ до комп'ютера чотирьох в≥нчестер≥в ≥ дозвол¤ла обм≥нюватис¤ даними з диском на швидкост≥ до 10ћбайт/сек, однак реальна швидк≥сть обмежувалас¤ насамперед можливост¤ми самого в≥нчестера. ѕ≥дключенн¤ чотирьох пристроњв, передбачене специф≥кац≥Їю IDE, у комп'ютерах с≥мейства IBM PC AT, у специф≥кац≥њ ATA/IDE реал≥зовано не було.  р≥м того, сп≥льне використанн¤ стандарту ATA ≥ програмного ≥нтерфейсу Int 13 BIOS обмежувало розм≥р дискових пристроњв 528ћб. ѕрироду цього обмеженн¤, зв'¤зану з форматами чисел, використовуваних дл¤ адресац≥њ гол≥вок, сектор≥в ≥ цил≥ндр≥в в≥нчестера (CHS-адреса) у стандарт≥ IDE ≥ BIOS, можна зрозум≥ти з приведеноњ нижче таблиц≥ ≥ малюнка 3, що ≥люструЇ взаЇмод≥ю операц≥йноњ системи з диском IDE.

≤ншим ≥стотним обмеженн¤м стандарту IDE/ATA Ї неможлив≥сть п≥дключенн¤ до контролера IDE ¤ких-небудь пристроњв, за вин¤тком в≥нчестер≥в.

¬ластивому ≥нтерфейсу IDE/ATA обмеженн¤ гальмували розвиток недорогих комп'ютерних систем, розрахованих на масового користувача, у зв'¤зку з чим ц≥лий р¤д ф≥рм почав спроби розширенн¤ можливостей класичного IDE. Ќайб≥льших усп≥х≥в на цьому шл¤ху домоглас¤ компан≥¤ Western Digital, що розробила специф≥кац≥ю Enhanced IDE (EIDE), що дозвол¤Ї використовувати диски, розм≥р ¤ких перевищуЇ 528 ћб, ≥ реальну можлив≥сть п≥дключенн¤, що забезпечила, до комп'ютера до чотирьох пристроњв IDE (не т≥льки в≥нчестер≥в, але ≥ привод≥в CD-ROM чи стриммер≥в).

≤ншим ц≥кавим вар≥антом розвитку ≥нтерфейсу IDE Ї технолог≥¤ Fast ATA, розроблена компан≥Їю Seagate Technology за п≥дтримкою ф≥рми Quantum. ÷¤ технолог≥¤ спр¤мована в першу чергу на п≥двищенн¤ швидкост≥ обм≥ну даними з дисковими пристро¤ми ≥ не п≥дтримуЇ можлив≥сть п≥дключенн¤ CD-ROM чи стриммер≥в, але забезпечуЇ б≥льш високий р≥вень сум≥сност≥ за рахунок в≥дпов≥дност≥ широко розповсюдженим промисловим стандартам.

Enhanced IDE

“ехнолог≥¤ Enhanced IDE компан≥њ Western Digital була розроблена в результат≥ анал≥зу потреб сучасного ринку ѕ . ” 1984 роц≥ компан≥¤ Western Digital створила контролери дисковод≥в (WD1002) ≥ в≥нчестер≥в (ST506), що були використан≥ ф≥рмою IBM при розробц≥ комп'ютера IBM PC AT. ”сп≥х арх≥тектури ј“ прив≥в до значного розширенн¤ ринку IBM-сум≥сних ѕ  ≥ зробив контролери Western Digital стандартом de facto.

” процес≥ становленн¤ ринку персональних комп'ютер≥в ф≥рма Western Digital прийшла до висновку про необх≥дн≥сть ≥нтеграц≥њ електрон≥ки контролера ј“ ≥ дискового пристрою. ” результат≥ сп≥вроб≥тництва з Compaq Computer Corporation був розроблений ≥нтерфейс IDE (Integrated Drive Electronics), називаний також ј“ј (AT Bus attachment). ѕерш≥ промислов≥ пристроњ на баз≥ IDE/ATA були випущен≥ в 1986 роц≥.

ѕродовжуючи л≥дирувати в сфер≥ IDE-пристроњв, компан≥¤ Western Digital запропонувала розширенн¤ ≥нтерфейсу IDE. Ќова специф≥кац≥¤ - Enhanced IDE - п≥двищуЇ швидк≥сть обм≥ну з диском, допускаЇ застосуванн¤ б≥льш швидк≥сних диск≥в ≥ забезпечуЇ можлив≥сть установки в комп'ютер≥ до чотирьох пристроњв IDE.  р≥м того, Enhanced IDE дозвол¤Ї п≥дключати до контролера не т≥льки в≥нчестери, але й ≥нш≥ пристроњ (приводи CD-ROM, стриммери), що п≥дтримують специф≥кац≥ю ATAPI (AT Attachment Packet Interface). ÷¤ специф≥кац≥¤ визначаЇ ≥нтерфейс ≥з приводами CD-ROM ≥ ≥ншими недисковими пристро¤ми, що дозвол¤Ї використовувати стандартн≥ контролери ≥ кабел≥. —тандарт ATAPI одержав широку п≥дтримку серед виробник≥в CD-ROM-пристроњв ≥ розроблювач≥в операц≥йних систем, що ще б≥льш розширило сферу поширенн¤ ≥нтерфейсу IDE/ATA.

—пециф≥кац≥¤ EIDE дозвол¤Ї позбутис¤ в≥д ц≥лого р¤ду обмежень, властивому ≥нтерфейсу IDE/ATA. “аке розширенн¤ забезпечуЇ ≥стотний р≥ст можливостей пристроњв довгострокового збереженн¤ ≥нформац≥њ без росту ц≥н, ускладненн¤ використанн¤ ≥ втрати сум≥сност≥. ќбмеженн¤, властив≥ IDE, у пор≥вн¤нн≥ з ≥ншими ≥нтерфейсами (такими, ¤к SCSI) не загрожують дом≥нуванню IDE на сучасному ринку недорогих систем. ќднак п≥двищенн¤ продуктивност≥ процесор≥в, розробка нових ќ— ≥ висок≥ запити сучасних додатк≥в до дискового простору привели до того, що стандарт IDE уже не може задовольн¤ти вс≥м сучасним вимогам. ≤стотно ≥ те, що стандартний ≥нтерфейс IDE менш гнучкий ≥ б≥льш обмежений у пор≥вн¤нн≥ з SCSI:

IDE п≥дтримуЇ т≥льки два в≥нчестери, а SCSI забезпечуЇ можлив≥сть п≥дключенн¤ великоњ к≥лькост≥ блокових пристроњв р≥зних тип≥в (принтери, CD-ROM, стриммери й ≥н.);

розм≥р диск≥в IDE не може перевищувати 528ћб, оск≥льки дл¤ доступу до диска використовуЇтьс¤ ≥нтерфейс Int 13 BIOS, тод≥ ¤к SCSI не обмежуЇ розм≥р диска;

IDE забезпечуЇ швидк≥сть обм≥ну з диском 2-3 ћб/сек, а SCSI - 10 чи 20ћб/сек (Fast/Wide).

“ехнолог≥¤ Enhanced IDE дозвол¤Ї позбутис¤ в≥д основних обмежень стандарту IDE/ATA:

граничний розм≥р диска 528ћб;

мала швидк≥сть обм≥ну з диском;

п≥дтримка т≥льки двох пристроњв;

неможлив≥сть п≥дключенн¤ привод≥в CD-ROM ≥ стриммеров.

ћалюнок .  омпоненти технолог≥њ EIDE.

як показано на малюнку, технолог≥¤ Enhanced IDE м≥стить у соб≥ чотири основних компоненти, реал≥зован≥ сп≥льно в перифер≥йних пристро¤х, контролерах EIDE, BIOS ≥ операц≥йн≥й систем≥:

1. ¬икористанн¤ в≥нчестер≥в розм≥ром б≥льш 528ћб.
÷¤ можлив≥сть обумовлена внесеними в BIOS зм≥нами, що дозвол¤ють адресувати велик≥ диски. ƒл¤ роботи з дисками б≥льш 528ћб потр≥бно п≥дтримка з боку в≥нчестера, BIOS ≥ операц≥йноњ системи.

¬≥нчестер повинний п≥дтримувати специф≥кац≥ю ATA (ц≥й вимоз≥ задовольн¤Ї б≥льш≥сть сучасних в≥нчестер≥в).

BIOS також повинна п≥дтримувати специф≥кац≥ю ATA; б≥льш≥сть виробник≥в системних плат ≥ розроблювач≥в BIOS уже п≥дтримують цей режим.

ћоже знадобитис¤ п≥дтримка роботи з великими дисками ≥ з боку операц≥йноњ системи. Windows 3.1 не ц≥лком в≥дпов≥даЇ ATA, тому приходитьс¤ використовувати спец≥альн≥ драйвери (Windows "32-bit disk access"), поставл¤ звичайно разом з контролерами EIDE. Ѕ≥льш≥сть 32-розр¤дних операц≥йних систем (таких, ¤к OS/2) споконв≥чно п≥дтримують роботу з великими дисками.

2. ѕрискорений обм≥н даними
заснований на використанн≥ швидк≥сних режим≥в програмувального введенн¤-висновку (PIO mode 3) ≥ пр¤мий доступи до пам'¤т≥ (DMA mode 1). ÷≥ режими забезпечують швидк≥сть обм≥ну 11.1 ≥ 13.3 ћб/сек, в≥дпов≥дно. ƒл¤ реал≥зац≥њ швидк≥сного обм≥ну потр≥бно п≥дтримка з боку в≥нчестера ≥ BIOS.

BIOS повинна п≥дтримувати один з≥ швидк≥сних режим≥в обм≥ну з диском (PIO mode 3 чи DMA mode 1), ¤к правило це режим PIO.

« боку дискового пристрою також повинна забезпечуватис¤ п≥дтримка швидк≥сного обм≥ну. ÷ю можлив≥сть забезпечуЇ б≥льш≥сть сучасних в≥нчестер≥в (у тому числ≥ диски Fast ATA).

Ўвидк≥сн≥ режими обм≥ну дозвол¤ють повн≥ше реал≥зувати можливост≥ дискових контролер≥в, що використовують широкополосную локальну шину VESA чи PCI.

3. ѕ≥дтримка двох порт≥в ATA.
ƒл¤ забезпеченн¤ ц≥Їњ можливост≥ використовуютьс¤ зарезервован≥ дл¤ другого контролера адреси порт≥в введенн¤-висновку ≥ перериванн¤ IRQ15. ƒл¤ реал≥зац≥њ ц≥Їњ можливост≥ потр≥бно п≥дтримка з боку контролера (хост-адаптера), BIOS ≥ операц≥йноњ системи.

ƒо самих пристроњв (в≥нчестерам, приводам CD-ROM чи стриммерам) не пред'¤вл¤Їтьс¤ н≥¤ких додаткових вимог.

 онтролер повинний забезпечувати можлив≥сть установки адрес другого порту (це реал≥зовано аж н≥¤к не у вс≥х сучасних модел¤х).

Ќе вс≥ BIOS п≥дтримують можлив≥сть використанн¤ чотирьох пристроњв IDE, однак сучасн≥ розробки включають цей режим.

¬ажливу роль граЇ п≥дтримка використанн¤ чотирьох пристроњв з боку операц≥йноњ системи. ÷¤ можлив≥сть реал≥зована в б≥льшост≥ 32-розр¤дних ќ— ≥ в останн≥х верс≥¤х DOS.

4. ћожлив≥сть п≥дключенн¤ привод≥в CD-ROM ≥ стриммер≥в.
÷ей режим Ї недорогою альтернативою SCSI. ƒл¤ забезпеченн¤ такоњ можливост≥ потр≥бно потр≥бно п≥дтримка дек≥лькох нових команд. —пециф≥кац≥¤ ATAPI (ATA Packet Interface), що знаходитьс¤ в стад≥њ розробки, м≥стить опис нових команд.

ƒл¤ забезпеченн¤ можливост≥ п≥дключенн¤ до хост-адаптеру недискових пристроњв потр≥бно п≥дтримка специф≥кац≥њ ATAPI з боку BIOS, хост-адаптера, операц≥йноњ системи ≥ самих перифер≥йних пристроњв.

¬ даний час б≥льш≥сть пристроњв CD-ROM уже використовуЇ ≥нтерфейс IDE/ATAPI дл¤ п≥дключенн¤ до другого порту сучасних контролер≥в.

ќчевидно, що при такому достатку вар≥ант≥в розширенн¤ можливостей IDE аж н≥¤к не вс≥ пристроњ, рекламован≥ ¤к "Enhanced", п≥дтримують ус≥ чотири режими, додан≥ в специф≥кац≥ю Enhanced IDE. Ќе сл≥д забувати також про те, що дл¤ забезпеченн¤ повноњ п≥дтримки EIDE, ц≥Їњ специф≥кац≥њ повинн≥ задовольн¤ти BIOS, хост-адаптер, операц≥йна система ≥, нарешт≥, сам≥ перифер≥йн≥ пристроњ.

¬икористанн¤ диск≥в великого обТЇму

ќбмеженн¤ розм≥ру в≥нчестер≥в з ≥нтерфейсом IDE/ATA (528 ћб) Ї результатом сп≥льного використанн¤ стандарту IDE ≥ програмного ≥нтерфейсу Int 13 BIOS. “ехнолог≥¤ Enhanced IDE даЇ можлив≥сть внести в BIOS зм≥ни, що дозвол¤ють позбутис¤ в≥д цього обмеженн¤.

ѕрирода обмеженн¤ розм≥ру диск≥в зв'¤зана з форматом (числом б≥т), використовуваним дл¤ завданн¤ номер≥в гол≥вок, цил≥ндр≥в ≥ сектор≥в в ≥нтерфейсах Int 13 ≥ IDE (CHS-адресац≥¤). ќск≥льки обидва ≥нтерфейси використовують р≥зн≥ формати, њхнЇ сп≥льне застосуванн¤ не дозвол¤Ї працювати з дисками розм≥ром б≥льш 528 мегабайт. ” таблиц≥ 3 приведен≥ формати чисел, використовуваних дл¤ нумерац≥њ в BIOS ≥ IDE:

1	2	3

Ќазва: ≤нтерфейс IDE (Integrated Drive Electronics)
ƒата публ≥кац≥њ: 2005-02-22 (1479 прочитано)